Tahri04b

O. Tahri. Application des moments à l'asservissement visuel et au calcul de pose. PhD Thesis Université de Rennes 1, Mention informatique, Rennes, March 2004.

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Note on this paper

Le jury était composé de Phillipe Martinet (LASMEA), Patrick Rives (INRIA Sophia), Seth Hutchinson (Univ. Champaign Urbana), Peter Sturm (INRIA Grenoble), Patrick Bouthemy (IRISA), François Chaumette (IRISA)

Abstract

La thématique de cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'asservissement visuel qui consiste à contrôler les mouvements d'un système robotique en utilisant des informations fournies par un capteur de vision. Les techniques classiques sont basées sur des primitives géométriques particulières : coordonnées de point, équations de droites, équations d'ellipses, etc. Par conséquent, la famille des scènes concernées est limitée à des scènes très simples. Dans cette thèse, on propose d'utiliser les moments d'un objet dans l'image, ces derniers pouvant en effet caractériser des objets de forme beaucoup plus complexe.

Dans un premier temps, nous proposons une nouvelle méthode basée sur un calcul variationnel pour déterminer des formules analytiques de moments invariants. La méthode présentée permet de déterminer des moments invariants aux rotations, aux translations et aux changements d'échelle. Nous exploitons ensuite ces résultats pour choisir six informations visuelles afin contrôler les six degrés de liberté d'une caméra. L'objectif est de réaliser un schéma de commande découplé et de minimiser les non linéarités du système. L'ensemble de ces résultats a été validé en utilisant des objets de forme plane et définis soit par une distribution continue soit par un ensemble de points.

La deuxième partie de la thèse porte sur le calcul de pose. En disposant d'un modèle 3D de l'objet, il s'agit de reconstruire la position et l'orientation de cet objet dans le repère de la caméra en utilisant l'image correspondante. Notre approche consiste à commander virtuellement les mouvements de la caméra de telle sorte qu'à sa position finale, la projection du modèle CAO de l'objet corresponde à l'image acquise. Cette méthode est équivalente à une méthode non linéaire sujette à minima locaux. Pour résoudre ce problème, nous utilisons une méthode d'initialisation efficace basée sur le calcul d'une table bidimensionelle. Nous proposons enfin une méthode de calcul de pose partielle n'utilisant pas la connaissance du modè le CAO de l'objet. Elle revient à utiliser les moments pour estimer la collinéation entre deux images d'un objet plan

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